ЛАБОРАТОРИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ (ЛЯР)
1. In-situ и порслерадиационные исследования радиационных повреждений, вызываемых тяжелыми ионами высоких энергий методами ионолюминесценции и лазерной конфокальной сканирующей микроскопии
Науч. рук.: Скуратов Владимир Алексеевич, д. ф.-м. н., начальник сектора №8 Ионно-имплантационных нанотехнологий и радиационного материаловедения
Целью работы является установление взаимосвязи между изменениями в оптических спектрах (люминесценции) и с структурными изменения в образцах твердых тел (ШГК, оксиды) непосредственно во время облучения тяжелыми ионами высоких энергий.
Желательные навыки студентов
1. Основы взаимодействия тяжелых заряженных частиц с веществом.
2. Основы оптической спектроскопии (регистрация спектров оптического поглощения и люминесценции)
2. Изучение свойств сцинтиллятора LYSO с целью его применения в экспериментальных исследованиях экзотических ядер
Науч. рук. Худоба Вратислав, к. ф.-м. н., с. н. с., сектор № 6 структура легких экзотических ядер, группа № 1 установка АКУЛИНА
Аннотация
Для исследования свойств ядер, проявляющихся в различных реакциях, требуется регистрировать продукты этих реакций с максимальной точностью и эффективностью. Среди всех продуктов наиболее удобны для экспериментаторов заряженные частицы - ядра изотопов водорода и многозарядные ионы.
Методы регистрации тяжелых заряженных частиц непрерывно совершенствуются. При относительно низких энергиях, единицы МэВ на нуклон, наилучшие результаты в нашей области получают с кремниевыми детекторами. По мере роста энергии, увеличивается пробег ионов в материале детектора и толщины кремниевых детекторов, даже расположенных в несколько слоев, начинает не хватать. В этих случаях на помощь приходят тяжелые неорганические сцинтилляторы. Одним из перспективных материалов является ортосиликат лютеция легированный церием LYSO. Этот материал характеризуется большим световыходом, быстротой световой вспышки, приличной радиационной стойкостью и большой плотностью.
Не смотря на относительно недавнее появление этого материала не рынке детекторов, имеются достаточные данные о свойствах этого материала при регистрации электронов, позитронов и гамма-квантов, однако информация об особенностях регистрации ионов крайне скудна.
В рамках предлагаемой магистерской работы предполагается провести исследование быстродействия, световыхода и энергетического разрешения образцов LYSO при облучении радиоактивными источниками и пучками ионов. Также будут затронуты вопросы подбора оптимального фотодетектора и влияния собственной радиоактивности кристалла LYSO на качество получаемых результатов.
Предполагается участие магистранта в сеансах измерений на пучках и с радиоактивными источниками, работа с системой сбора данных, использование программного обеспечения для преобразования и анализа данных и моделирования детекторов.
3. Систематическое исследование световыхода и энергетического разрешения сцинтилляторов CsI(Tl) для тяжелых заряженных частиц
Науч. рук. Худоба Вратислав, к. ф.-м. н., с. н. с., сектор № 6 структура легких экзотических ядер, группа № 1 установка АКУЛИНА
Аннотация
Для исследования свойств ядер, проявляющихся в различных реакциях, требуется регистрировать продукты этих реакций с максимальной точностью и эффективностью.
Среди всех продуктов наиболее удобны для экспериментаторов заряженные частицы - ядра изотопов водорода и многозарядные ионы.
Методы регистрации тяжелых заряженных частиц непрерывно совершенствуются.
При относительно низких энергиях, единицы МэВ на нуклон, наилучшие результаты в нашей области получают с кремниевыми детекторами. По мере роста энергии, увеличивается пробег ионов в материале детектора и толщины кремниевых детекторов, даже расположенных в несколько слоев, начинает не хватать. В этих случаях на помощь приходят тяжелые неорганические сцинтилляторы.
Одним из наиболее традиционных решений является иодид цезия, активированный таллием CsI(Tl). Основным достоинством этого материала является доступность в больших количествах. Применение детекторов из CsI(Tl) для регистрации ионов сопряжено с рядом сложностей, таких как: необходимость учета нечувствительного "мертвого" слоя на поверхности кристалла, неоднорость светосбора по объему кристалла, большое время высвечивания, сильная зависимость световыхода от плотности ионизации.
Для экспериментов на сепараторе АКУЛИНА-2 (ЛЯР ОИЯИ) имеется несколько десятков кристаллов CsI(Tl).
В рамках предлагаемой магистерской работы предполагается провести систематическое исследование световыхода и энергетического разрешения сцинтилляторов CsI(Tl) при облучении радиоактивными источниками и пучками ионов с Z равным или более 8 и разработать методику энергетической калибровки.
Предполагается участие магистранта в сеансах измерений на пучках и с радиоактивными источниками, работа с системой сбора данных, использование программного обеспечения для преобразования и анализа данных и моделирования детекторов.